Способ переработки полиметаллических сульфидных материалов Советский патент 1983 года по МПК C22B5/12 

OD Ф СО Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам переработки полиметаллических сульфи ныж материалов. Известен способ переработки полиметаллических сульфидных материалов, включающий обработку их в расплавлен ном состоянии природным газом под слоем цинковистого шлака. При продувке расплава сульфидных материалов природным газом под слоем цинковистых шлаков в штейновой ванне протекают реакции восстановления сульфидов свинца с образованием серо водорода. Параллельно восстанавли ваются окислы и силикаты цинка в шла козой ванне. Образовавшийся цинк в газовой фазе связывает сероводород с образованием сульфида цинка С1 Недостатком известного способа является то, что ведение процесса до полного восстановления сульфида свинца влечет за собой восстановлени некоторой части сульфида меди и образовавшаяся металлическая медь, переходя в черновой свинец, загрязняет его. Кроме того, при переработке медно-свинцовых концентратов этим способом не удается получить достаточно высокое извлечение меди в штей и свинца в черновой свинец. Цель изобретения является увеличение извлечения металлов и повышени качества продуктов. Цель достигается тем, что согласн способу переработки полиметаллически сульфидных материалов, включающему п дувку их в расплавгЗнном состоянии газами под слоем цинковистого шлака, продувку ведут в две стадии - на пер вой.стадии расплав продувают природным газом в течение 60-80 мин до получения чернового свинца с содержани меди 0,1-0,5 и штейна с содержанием свинца 28-30%, на второй стадии полученный штейн продувают сначала воз в течение 30-60 мин, а затем природным газом в течение 20-25 мин до получения товарного штейна с содержанием свинца 6-9%. Причем расход природного газа и воздуха на обеих стадиях составляет 20-25 нм/ч на 1 печи. В первой стадии при продувке расплава менее 60 мин не достигается достаточного восстановления сульфида свинца, а продувка более 80 мин ведет к восстановлению сульфида меди, что загрязняет черновой свинец. Расход природного газа в первой стадии менее 20 нм /ч увеличивает время ведения процесса, а более.J 25 приводит к неполному использованию природного газа, что зкойбмически невыгодно. Также при расходе более 25 происходит разбрызгивание расплава и образование настылей в верхней части печи. Во второй стадии при продувке рас-, плава воздухом с расходом 20-25 в течение 30-60 мин обеспечивается окисление сульфида .железа и перевод его в шлак. При этом уменьшается количество штейна, что ведет к увеличению содержания меди и свинца в нем и уменьшению потерь свинца при последующем восстановлении природным га зом. При времени продувки менее 30 мин не удается в достаточной мере ошла,ковать железо, что ведет к увеличению попотерь свинца со штейном и к получению более бедного по меди штейна. Это затрудняет его дальнейшую переработку. При продувке расплава более 6О мин происходит окисление свинца и увеличение его потерь со шлаком. Дальнейшая продувка природным газом во второй стадии с расходом 2025 в течение 20-25 мин обеспечивает восстановление сульфида свинца и получение качественного штейна. Предлагаемый способ опробован в лабораторном, укрупненно-лабораторном и полупромышленном масштабах. В полупромышленном масштабе перерабатывался медно-свинцовый концентрат, состав которого следующий, %: РЬ 28,5; Си 8,1; Zn Й,0; Fe 15,3; As 0,7; Sb 0,15; S 30,0. Данный концентрат имеет высокое содержание меди (3,U), цинка (1,0) и серы (30), что затрудняет его отдельную переработку существующими способами с получением приемлемых технико-экон9мических показателей. Восстановление велось под слоем цинковистого шлака, содержащего 13,5% ZnO и 32,k% FeO. В электропечь загружали 12 т материала и плавили. После набора ванны печи глубиной 50 см расплав продували природным ггзом в течение 75 мин с расходом газа 22 . По истечении этого времени прекращали подачу, газа. На средней нагрузке печи производили отстой расплава в течение 20 мин. Затем выпускали черновой сви;Нец, который направляли на рафинирование. Штейн оставляли в печи. Пример 1. В первой стадии продувку вели 55 мин с расходом природного газа 25 HMVM. Получили промежуточный штейн с содержанием свинца 1. Состав чернового свинца по содержанию основного металла и приме сей был на приемлемом уровне ( содерж ние свинца составило , меди 0,3)- Однако извлечение свинца в черновой металл составило 80, т.е. значительно ниже, чем при проведении процесса в пределах установленных параметров. Полученный промежуточный штейн с содержанием свинца переpaбatывaли на второй стадии. Пров.еде ние. второй стадии в пределах установ ленных параметров не позволило получить доварный штейн необходимого качества (содержание свинца в штейне составило вместо 6-9 Пример 2. В первой стадии продувку пр иродным газом вели 85 мин .с расходом 23 на 1 м . Получили черновой свинец с содержанием меди 1,2, содержание меди в штейне составило 32. Дальнейшая переработка этого штейна во второй стадии позволила получить товарный штейн необходимого качества: .содержание меди в нем составило k6;8%, свинца 7,%. Извлечение меди в штейн при этом снизилось до,76%. П р и мер 3. В первой стадии продувку вели 70 мин с расходом газа 17 . МП Получили промежуточный штейн с содержанием свинца k2%. Состав чернового свинца, извлечение его в черновой металл, показатели второй стадии аналогичны примеру;.. . пример. Продувку расплава в обеих стадиях природным газом и воздухом вели с расходом 30 . при продолжительности продувки в пределах установленных параметров. Продолжительность продувки в первой стадии составила 70 мин, во второй стадии воздухом - kS мин, природным газом - 22 мин. Составы чернового свинца: свинец 95,3%; медь 0,18%, состав товарного штейна: свинец 29,66%; цинк 10,88%; медь 39,13%, сера общая 18,65%. Однако суммарный расход природного газа на весь проV CL Ч на 1 М или в 1j6 раза. Кроме того, увеличение расхода газа в единицу времени 1 1 привело к разбрызгиванию ванны и образованию в верхней части печи настылей, которые не позволяли эксплуатировать печь. Пример 5 Первую стадию процесса продувки провели в оптимальном режиме. Расплав продували природным газом в течение 75 мин с расходом газа 22 . м. Во второй стадии сначала уменьшили время продувки воздухом до 20 мин и газом до 15 мин .при оптимальном их расходе 22 им /ч-м. Затем уменьшили расхо газа и воздуха до 19 нм/ч на 1 м при оптимальной продолжительности продувки воздухом S мин и газом 25 мин. В обоих случаях получили штейн с содержанием меди 37-38%, железа 23-25%, свинца 1.ft-l6%. Повышенное содержание в штейне железа и свинца в сравнении с составом товарного штейна привело к увеличению его выхода и снижению извлечения свинца в черновой металл до 85-86%. .Пример 6. Первую стадию про.цесса восстановления провели в оптиВремя продувки сомальном режиме, расход газа 22 им /чх ставило 70 мин, f. . Во второй стадии увеличили время Продувки воздухом до 70 мин и природным газом до 30 мин. Получили штейн с содержанием меди 55% Значительная часть меди перешла в свинец, содержание меди в свинце составило ,8%. Извлечение меди в штейн составило 75%. Пример 7. В первой стадии продувку вели в течение 60 мин с pacxqдом природного газа 20 . Получили промежуточный штейн с содержанием свинца 30%. Содержание свинца в черновом свинце составляло 9,8%, меди в черновом свинце содержалось 0,32%.. Полученный промежуточный штейн с содержанием свинца 30% перерабатывали во второй стадии. Время продувки воздухом составляло 30 мин, а природным газом - 20 мин с их расходом 20 на 1 н. Содержание свинца в товарном штейне составило 9%. Пример В.В первой стадии продувку вели в течение 80 мин с расходом природного газа 25 нм /ЧмЛ Содержание свинца в промежуточном штейне составило 28%. Черновой свинец содержал 95,5% свинца и 0,28% меди.

Полученный промежуточный штейн с содержанием свинца 2S% перерабатывали во второй стадии. Время продувки воздухом составляло бО мин и природным газом 25 мин с их расходом 25 им /Чм, Содержание бвйнца в товарн :)м штейне составило 6%.

Использование предлагаемого спо-г соба переработки сульфидных полиметаллических материалов обесп1ечивает по сравнению с известным способом следующие преимущества: увеличение извлечения свинма в черновой свинец с 70-8U до 88-§3%, меди в штейн с 79-81 до 83-88, повышение качества чернового свинца и товарного штейна, что создает благоприятные условия при их дальнейшей переработке.

1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКГПрШМЕТАЛШЧЕСКИХ СУЛЬФИДНЫХ МАТЕРИАШВ, вкгж)чаи1ний продувку их в расплавленном состоянии газами под слоем цинЖЕттпт .,.asш,fa ковистого шлака, отличающий с я тёй, что, с целью увеличения извлечения металлов и повьаиения качества продуктов, продувку ведут вдве стадии - на первой стадии расплав продувают п.риродньт газом в течение 60-80 мин до полумения чернового свинца с содержанием меди 0,10,5% и штейна с содержанием свинца 28-30, на второй стадии полученный штейн продувают сначала воздухом в течоние 30-60 мин, а затем природ- . иым газом в течение 20-25 мин до получения товарного штейна с содержанием свинца 6-9%. 2. Способ по п. 1, от л и ч а ющ и и с я тем, что расход природного газа и воздуха на обеих -се (Л ставляет 20-25 на 1 м пода печи.